Сельсин. Устройство, принцип действия, режимы работы. Характеристики управления.

Сельсин представляет собой электрическую микромашину переменного тока, имеющую две обмотки: возбуждения и син­хронизации. В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения различают одно- и трехфазные сельсины. Обмотка синхрониза­ции всегда трехфазная. В САУ широкое распространение полу­чили бесконтактные сельсины с кольцевым трансформатором.

Обмотка синхронизации бесконтактного сельсина с кольце­вым трансформатором размещается в пазах статора, обмотка возбуждения — в пазах или на явно выраженных полюсах ротора сельсина. Особенность кольцевого трансформатора состоит в том, что его первичная обмотка располагается на статоре, а вторичная — на роторе. Обмотки имеют вид колец, размещенных в магнитной системе, состоящей из кольцевых магнитопроводов статора и ро­тора, которые на роторе соединяются внутренниммагнитопроводом, а на статоре — внешним. В САУ сельсины используются в амплитудном и фазовращательном режимах.

Схема включения обмоток сельсина в амплитудном режиме представлена на рис. 2.19. Входной координатой сельсина в этом режиме является угол поворота ротора τ. За начало отсчета при­нята осевая линия обмотки фазы А.

При подаче на обмотку возбуждения переменного напряже­ния u_возб = U_возбmaxsinωt  возникает пульсирующий магнитный поток, действующий по осевой линии обмотки возбуждения. При этом в фазах обмотки синхронизации наводятся ЭДС той же частоты, амплитуды которых изменяются в зависимости от угла поворота ротора относительно статора, а фазы выходных напря­жений неизменны. При отклонении ротора на угол т ЭДС фаз­ных обмоток соответственно равны:

где к — коэффициент трансформации между статорной и ротор­ной обмотками при их соосном положении.

Схема включения обмоток сельсина в фазовращательном ре­жиме представлена на рис. 2.20. Входной координатой сельсина в этом режиме является угол поворота т, а выходной — фаза φ выходной ЭДС е_вьапо отношению к переменному питающему напряжению. Обмотка синхронизации получает питание от ис­точника трехфазного напряжения с неизменной амплитудой. Образующееся вращающееся магнитное поле наводит в обмотке ротора, ось которой сдвинута на угол т относительно начала от­счета, ЭДС

Амплитуда и частота ЭДС е_выхне зависят от угла поворота τротора сельсина. Угловое положение ротора влияет только на временную фазу φ этой ЭДС.Поскольку число пар полюсов ро­тора и статора сельсинов в большинстве случаев равно единице, то значение временной фазы φ численно равно угловому переме­щению τ ротора сельсина, выраженному в градусах.